محققان دانشگاه سهند تبریز با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه آریزونای آمریکا موفق به سنتز بدون قالب لایه‌های نازک زئولیت شدند.
به گزارش دیده بان علم ایران، دکتر علی اکبر بابالو، فاطمه بنی هاشمی و همکارانشان در این تحقیق، اثراتِ محدودیت‌های ترکیبی در سنتز با استفاده از رشد ثانویه‌ی فیلم‌های زئولیت MFI جهت‌دار شده به طرف B را با استفاده از پیش‌ماده‌های غیرارگانیک مورد بررسی قرار داده اند.
پژوهشگران در این پژوهش که نتایج آن طی مقاله ای در مجله Angewandte chemie به چاپ رسیده موفق شدند با استفاده از مالش دستیِ کریستال‌های دانه‌ای بر روی بشقاب‌های فولاد زنگ‌نزن که با پلی‌اتیلنامین (PEI) اصلاح شده‌اند تک‌لایه‌های MFI جهت‌دار را سنتز کنند.
خواص منحصر به فرد زئولیت‌ها از قبیل نوع ساختار و اسکلتی که دارا هستند، وضعیت هندسی شبکه، نوع و اندازه‌ی کانال‌ها و حفرات موجود در آن موجب شده است که زئولیت‌ها در صنایع مختلف کاربردهای گوناگونی پیدا کنند.
زئولیت‌ها با دارا بودن ساختمان ویژه‌ای مانند وجود مکان‌های فعال اسیدی، سطح ویژه‌ی بالا و ابعاد منحصر به فرد حفرات، به عنوان جاذب، کاتالیزگر و تبادلگر یونی گزینه‌های مناسبی هستند.
زئولیت‌ها با دارا بودن ساختمان ویژه‌ای مانند وجود مکان‌های فعال اسیدی، سطح ویژه‌ی بالا و ابعاد منحصر به فرد حفرات، به عنوان جاذب، کاتالیزگر و تبادلگر یونی گزینه‌های مناسبی هستند. همچنین به دلیل خاصیت غربال مولکول زئولیت‌ها، از آنها در فرایندهای جداسازی مختلف استفاده می‌شود.
MFI یکی از مهمترین زئولیت‌ها است که (ZSM-5) و سیلیکالیت-۱ جزو این گروه طبقه‌بندی می‌شوند. این زئولیت به علت خصوصیات منحصر به فرد از قبیل اندازه‌ی مناسب حفره‌ها، انتخاب‌پذیری خوب، پایداری حرارتی، مقاومت شیمیایی بالا و طول عمر زیاد برای استفاده در لایه‌رویی غشاهای زئولیتی مناسب‌اند و توانایی بالایی در جداسازی هیدروکربن‌ها به ویژه ساختارهای خطی و ناخطی دارند.
در جداسازی هیدروکربن‌های خطی و ناخطی، ساختار متخلخل غشاهای زئولیتی MFI به مولکول‌های خطی اجازه‌ی ورود راحت‌تر و سریع‌تر و قرار گرفتن در کانال‌های زیگزاگ یا مستقیم را می‌دهد اما به هیدروکربن‌های شاخه‌دار به علت ساختار فضایی‌شان اجازه‌ی ورود نمی‌دهد.
لایه‌های MFI جهت‌دارشده به طرف B از طریق دستکاریِ دقیق ترکیبات محلول سنتزشده و پارامترهای سینتیک برای هسته‌زایی و رشد کریستال در حین سنتز بر روی فولاد زد زنگ رشد داده شده‌اند.
در طول دو دهه‌ی گذشته تلاش‌هایی برای سنتز فیلم‌های زئولیت MFI جهت‌دار و غشاء‌ها با استفاده از روش رشد ثانویه و استفاده از پیش‌ماده‌های بدون-قالب انجام شده است. اما هیچ گزارشی در مورد سنتز بدون قالب فیلم‌های MFI جهت‌دار B ارائه داده نشده است. با استفاده از حلال سنتزی که عاری از قالب‌های ارگانیک هستند در روش رشد ثانویه، این امکان وجود دارد که از گام اساسیِ کلسینه شدن جلوگیری کرد و در نتیجه خطرِ ایجاد ترک در لایه‌های زئولیت را کمینه کرد و هزینه‌های اساسی در ارتباط با عاملِ قالب‌گیرِ گرانقیمت را کاهش داد.
انتهای پیام